Ученые изучили деградацию белков в нервных клетках мозга

Содержание

Причина болезни Стивена Хокинга кроется в мутировавшем белке

Ученые изучили деградацию белков в нервных клетках мозга

Ученые расшифровали механизм болезни, от которой страдает Стивен Хокинг и ежегодно умирают сотни тысяч людей по всему миру. Причина оказалась в мутировавшем защитном белке, который охотится на энергетические центры, расположенные только в двигательных нейронах. Другие клетки его не интересуют.

Более ста лет ученые исследуют неизлечимое заболевание – боковойамиотрофический склероз (БАС), которое связано с параличом и атрофией мышц.

Вотличие от других непобежденных и непобеждаемых недугов оно вовсе не редкое(ежегодно в мире регистрируется до 325 000 новых случаев) и практическинесовместимо с жизнью. Даже ВИЧ-инфицированные люди могут прожить несколькополноценных десятилетий.

Пациенты с БАС погибают в течение пяти лет,предварительно став инвалидами. Как правило, смерть наступает из-за параличадыхательной системы. Исключений — единицы (например, всемирно известныйфизик-теоретик Стивен Хокинг).

Селективный мор нейронов

Медики не знают, как остановить заболевание, а ученые не понимают, из-зачего оно вообще зарождается. Известно только, что БАС развивается из-за гибелидвигательных нейронов (мотонейронов), которые управляют работой мышц. То естьпервоначально мышцы перестают получать нервные импульсы, а потом, из-забездействия, постепенно отмирают.

Хотя БАС – заболевание нервной системы, лишьв некоторых случаях пациенты утрачивают умственные способности. Однако пригистологическом анализе ученые все-таки находят молекулярные признакидеградации нейронов головного мозга. Удивительно и то, что у пациентов с БАСпогибают почти все мотонейроны.

В живых остаются лишь те, что отвечают задвижение глаз и испражнение.

Это заболевание задает загадок больше, чем можно предположить. Ученые знают,что гибель нейронов может быть унаследованной (мутация по гену SOD1), но чащевсего это происходит спорадически – по непонятным причинам.

Более того, мормотонейронов чаще всего начинается в зрелом возрасте (после пятидесяти лет).

Если бы ученые знали, почему и отчего умирают именно двигательные, а некакие-либо еще нейроны, они бы могли найти лекарства для пациетов с БАС.

Сломанная энергостанция

Ученые предполагают, что нейроны погибают из-за дисфункции энергетическогоцентра клетки – митохондрий. По меньшей мере, эта гипотеза имеет логические имолекулярные основания.

Ведь ген SOD1 отвечает за синтез фермента(супероксиддисмутаза), который защищает клетку от высокотоксичных свободныхрадикалов.

Понятно, что метаболические процессы в митохондриях связаны сокислительно-восстановительными реакциями, поэтому радикалов в митохондрияхбольше, чем в остальных органеллах.

По большому счету, жизнь животного вообще невозможна без этого фермента, таккак свободные радикалы (и внешние, и внутренние) разрушают мембраны клеток илиотдельных органелл – развивается оксидативный стресс, ткани и органы отмирают.Исследователи предположили, что из-за мутаций SOD1 защищающий фермент может несправиться со своими функциями и блокировать работу митохондрий.

Чтобы проверить гипотезу, коллектив ученых из США, Израиля и Японии подруководством Адриана Израэльсона (Adrian Israelson) из Калифорнийскогоуниверситета (University of California) изучил взаимодействие мутированногофермента с митохондриями нейронов на примере грызунов с БАС.

С помощью генетических модификаций по SOD1 ученые вырастили крыс, больныхБАС. Из нейронов спинного и головного мозга животных биологи выделяли различныеформы мутированного фермента. Далее, ученые пытались осадить митохондриальныйпорин VDAC1 мутантными белками.

Известно, что протеин VDAC1 образует в мембране канал для ионов и тем самымобеспечивает взаимодействие органеллы с клеткой, поддерживает еежизнедеятельность.

Такие же каналы образуют и другие белки, причем не только вмембранах митохондрий (Infox.ruписал, как подобные белки могут считыватьпоследовательность нуклеотидов в ДНК).

VDAC1 может быть потенциальной мишенью,попав в которую мутировавший белок, скорее всего, нарушит работу митохондрии иубьет клетку.

Мишень

Если VDAC1 взаимодействует с мутировавшим SOD1, то вновь образованныйкомплекс как более тяжелый по сравнению с первоначальными реагентамиосаждается.

Именно по такому достаточно простому принципу ученым удалосьсделать вывод, что неправильные последовательности фермента SOD1 прочносвязываются с порином VDAC1. Причем одни и те же последовательности SOD1 невзаимодействуют с поринами VDAC1, выделенными из других тканей, в том числе изнейронов мозга.

То есть, мутировавшие последовательности обладают высокойспецифичностью по отношению к митохондриальным белкам мотонейронов, а некаких-либо других клеток.

Полученные результаты экспериментаторы попытались перенести из пробирки вживой организм. Оказалось, что мутировавший SOD1 блокирует VDAC1 и тем самымубивает митохондрию. Нейрон без митохондрий постепенно погибает из-занедостатка энергии.

Как показали дальнейшие исследования, SOD1 аккумулируется в двигательныхнейронах и напрямую связывается с VDAC1. Но с течением заболевания этот белокперебирается и в другие клетки и ткани.

Измененный SOD1 нарушает перенос ионовкалия и хлора через мембрану митохондрий, из-за чего ингибируютсяэнергетические процессы. Хроническая дисфункция митохондрий приводит кпоявлению свободных радикалов, которые добивают поврежденную митохондрию.Нейрон, оставшийся без энергообеспечителя, вскоре также погибает.

Притягательность двигательных нейронов, скорее всего, связана со специфичнымибелками, которые входят в структуру их мембран.

Результаты исследования, опубликованные в статье Misfolded mutant SOD1directly inhibits VDAC1 conductance in a mouse model of inhereted ALS (журналNeuron), объясняют по меньшей мере один из механизмов деградации нейронов.Стоит отметить, что описанное взаимодействие может быть причиной и другихзаболеваний нервной системы.

Источник: https://www.infox.ru/news/174/science/medicine/56692-pricina-bolezni-stivena-hokinga-kroetsa-v-mutirovavsem-belke

5 привычек, которые восстанавливают клетки мозга

Ученые изучили деградацию белков в нервных клетках мозга

Несмотря на то, что нейрогенез долгое время считался невозможным, то есть ученые думали, что восстановить утраченные нейроны нельзя, на самом деле это оказалось не так. Нужно только следовать здоровым привычкам.

Нейрогенез — это поистине замечательный процесс, посредством которого наш мозг может стимулировать создание новых нейронов и их соединений.

Возможно, вам покажется это несколько противоречивым. Ведь еще совсем недавно в научных кругах активно поддерживалась идея о том, что с возрастом человеческий мозг теряет свои нервные клетки: они просто разрушаются и последствия эти необратимы.

Более того, предполагалось, что травма или злоупотребление алкоголем обрекали человека на неизбежную потерю гибкости сознания (маневренность и активность мозга), которая характеризует здорового человека, придерживающегося здоровых же привычек.

Но сегодня уже сделан шаг по направлению к слову, которое вселяет в нас надежду: и слово это — нейропластичность.

Да, это абсолютная правда, что с возрастом наш мозг меняется, что повреждения и вредные привычки (алкоголь, табак) наносят ему вред. Но мозг обладает способностью к регенерации, он может вновь создавать нервные ткани и мостики-связи между ними.

Но для того чтобы это удивительное действие случилось, нужно, чтобы человек действовал, чтобы он был активным и всячески стимулировал природные способности своего мозга.

  • все, что вы делаете и о чем вы думаете, реорганизует ваш мозг
  • человеческий мозг весит всего килограмм-полтора, и при этом потребляет почти 20% всей имеющейся в организме энергии
  • все, что мы делаем — читаем, изучаем или даже просто разговариваем с кем-то, — вызывает удивительные изменения в структуре мозга. То есть абсолютно все, что мы делаем и что думаем, идет на пользу
  • если наша повседневная жизнь наполнена стрессом или тревогами, которые буквально захватывают нас, то, как правило, такие регионы, как гиппокамп (связанный с памятью) неизбежно поражаются
  • мозг подобен скульптуре, которая формируется из наших эмоций, мыслей, действий и ежедневных привычек
  • такая внутренняя карта требует огромного количества «ссылок», связей, «мостов» и «магистралей», а также сильных импульсов, которые позволяют нам оставаться на связи с реальностью

1. Физические упражнения

Физическая активность и нейрогенез напрямую связаны. 

Всякий раз, как мы заставляем работать свое тело (будь то прогулка, плавание или тренировка в тренажерном зале), мы способствуем оксигенации своего мозга, то есть насыщаем его кислородом.

  • В дополнение к тому, что к мозгу приливает более чистая и более насыщенная кислородом кровь, стимулируется еще и выработка эндорфинов.
  • Эндорфины улучшают наше настроение, и, таким образом, позволяют бороться со стрессом, позволяя укреплять многие нервные структуры.

Другими словами, любая деятельность, которая снижает уровень стресса, способствует нейрогенезу. Вам остается лишь найти подходящий вид занятий (танцы, ходьба, езда на велосипеде и т.д.).

2. Молитва

Польза для нашего мозга неоспорима. Эффект настолько же удивителен, насколько и прекрасен:

  • Она позволяет нам лучше понимать реальность и правильно направлять свои тревоги, управлять стрессом.

3. Рацион питания

Одним из главных врагов для здоровья мозга является пища, богатая насыщенными жирами. Потребление полуфабрикатов и ненатуральных продуктов питания замедляет нейрогенез.

  • Очень важно стараться придерживаться низкокалорийной диеты. Но при этом питание должно быть разнообразным и сбалансированным, чтобы не было дефицита питательных веществ.
  • Всегда помните, что наш мозг нуждается в энергии, и по утрам, к примеру, он будет нам очень благодарен за что-нибудь сладенькое.
  • Тем не менее, эту глюкозу желательно предоставить ему посредством кусочка фрукта или темного шоколада, ложечкой меда или чашкой овсянки…
  • А продукты, богатые жирными кислотами Омега-3, несомненно, являются наиболее подходящими для поддержания и активизации нейрогенеза.

4. Секс 

Секс — еще один великий архитектор нашего мозга, естественный двигатель нейрогенеза. Не можете угадать причину такой связи? А дело вот в чем:

  • Секс не только снимает напряжение и регулирует стресс, но и обеспечивает нас мощным энергетическим зарядом, который стимулирует отделы мозга, отвечающие за память.
  • А такие гормоны, как серотонин, дофамин или окситоцин, вырабатываемые в моменты половой близости с партнером идут на пользу для создания новых нервных клеток.

5. Гибкий ум — сильный мозг

Существует множество способов поддержания гибкости ума. Для этого его нужно стараться поддерживать в режиме бодрствования, тогда он будет способен быстро «обрабатывать» все входящие данные (которые поступают из окружающей среды).

Добиться этого можно при помощи различных занятий. Оставляя в стороне вышеупомянутые физические нагрузки, отметим следующие:

  • чтение – читайте каждый день, это поддерживает ваш интерес и любознательность ко всему происходящему вокруг (и к новым дисциплинам, в частности).
  • изучение иностранного языка.
  • игра на музыкальном инструменте.
  • критическое восприятие вещей, поиски правды.
  • открытость ума, восприимчивость ко всему окружающему, социализация, путешествия, открытия, увлечения.

В заключение отметим, что все эти 5 принципов, о которых мы говорили на самом деле вовсе не так сложны, как можно было предположить. Попробуйте реализовать их на практике и позаботьтесь о здоровье своего мозга. опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое сознание  – мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/articles/165411-5-privychek-kotorye-vosstanavlivayut-kletki-mozga

Нейроны головного мозга

Ученые изучили деградацию белков в нервных клетках мозга

Нервная система человека осуществляет прием и анализ информации, реагирует на внутренние и внешние воздействия, регулирует всю деятельность организма. Все это становится возможным благодаря специальным клеткам – нейронам, имеющим сложную структуру. Также они имеют еще одно название – нейроциты.

В этой статье расскажем, что такое нейрон, какие функции он выполняет, как различаются между собой эти клетки.

Составляющие клетки

Нейрон состоит из:

  • сомы (с диаметром 3–100 мкм);
  • ответвлений.

Строение тела (сомы) предполагает ядро и цитоплазму, содержащую органеллы (участвующие в синтезе протеинов).

Снаружи оно покрыто оболочкой из двух липидных слоев, которые пропускают жирорастворимые вещества.

На поверхности располагаются протеины, необходимые для того, чтобы нейрон мог воспринимать раздражение. Саму оболочку также пронизывают белки – интегральные – они формируют ионные каналы.

В нервной клетке располагается цитоскелет, состоящий из нейрофибрилл. В его функции входит поддержка формы нейрона, а по его нитям перемещаются органеллы и нейромедиаторы.

Нейроны объединяются в отдельные группы, ансамбли, центры, ядра – по наличию той единой деятельности, которую они выполняют. В коре полушарий, мозжечке нервные клетки образуют слои, каждый из которых подчинен выполнению определенной функции.

Между нейронами находятся скопления глиальных клеток (нейроглия/ глия). Они составляют примерно 40% всего объема головного мозга. Такие клетки в 3–4 раза меньше нервных. У человека с возрастом происходит процесс замещения нейронов глией.

Отростки

У нейронов присутствуют аксоны (в количестве одна штука) и дендриты (один или несколько).

Аксон

Является длинным выростом цитоплазмы. По нему сигналы следуют от тела к органам и другим нейронам. Диаметр его составляет несколько микронов, а длина у человека составляет несколько десятков сантиметров. Рост зависит от сомы: при повреждении периферические его части могут отмирать, а основная продолжает функционировать.

Строение аксоплазмы (аксональной протоплазмы) предполагает наличие нейрофибрилл (осуществляющих опорные и дренажные функции нейронов), микротрубочек (структур из белка), митохондрий и эндоплазматической сети.

У человека аксоны покрыты миелиновой (мякотной) оболочкой и образуют мякотные нервные волокна. В такой оболочке находятся олигодендроциты, между которыми существуют небольшие части, освобожденные от нее. На них возникает потенциал действия.

Импульс способен распространяться по мякотным волокнам ступенчато – благодаря этому повышается скорость распространения информации.

Дендриты

Короткие и разветвленные отростки. Эти части нейрона являются основными для образования синапсов, которые влияют на нейрон и передают возбуждение к соме. Дендриты, в отличие от аксонов, не обладают миелиновой оболочкой.

То, сколько входных сигналов получает нервная клетка, зависит от разветвленности дендритной сети и ее сложной структуры.

Основные функции дендритов заключаются в увеличении поверхности для синапсов, что дает возможность интеграции большого количества информации, поступающей к нервной клетке.

Кроме того, они способны генерировать потенциалы действия, воздействовать на возникновение таких потенциалов в аксонах.

Передача импульса идет от дендрита или сомы к аксону. После того, как потенциал действия сгенерирован, он передается от начальной аксональной части обратно к дендритам. Когда аксон сочленяется с сомой последующего нейрона, контакт называют аксо-соматическим. Если с дендритами – аксо-дендритический, а с аксоном другого нейрона – аксо-аксональный.

Строение аксонов подразумевает наличие терминалей – так называемых концевых отделов. Они ветвятся и входят в контакт с другими клетками в организме (мышечными, железистыми и т. п.).

У аксона имеется синаптическое окончание – часть, которая контактирует с клеткой-мишенью.

Постсинаптическая оболочка такой клетки совместно с синаптическим окончанием формирует синапс, посредством которого передается возбуждение и благодаря которому осуществляется взаимодействие клеток между собой.

Сколько связей способен установить один нейрон? Одна нервная клетка, обладающая возможностью взаимодействовать, может осуществлять 20 000 связей.

Метаболизм в нейроне

Строение нервной клетки подразумевает присутствие также белков, жиров и углеводов. Их основные функции заключены в обеспечении обмена веществ клетки, являются энергетическим, пластическим источником для нее.

Питательные вещества попадают в клетку в виде водного раствора. Продукты обмена веществ удаляются из него в виде такого же раствора.

Протеины предназначены для информационных и пластических целей. В ядре располагается ДНК, в цитоплазме – РНК. Интенсивность метаболизма протеинов в ядре выше, чем в цитоплазме. Этот процесс характеризует высокая скорость обновления протеинов в новых структурных частях (коре), в отличие от старых (мозжечке, спинном мозге).

Жиры и жироподобные вещества служат энергетическим, пластическим материалом. Они обеспечивают высокое электрическое сопротивление в мякотной оболочке. Их обмен осуществляется медленно, а возбуждение нервной клетки (например, во время усиленных умственных нагрузок, переутомлении у человека) грозит уменьшением количества липидов.

Углеводы являются главным энергетическим источником. Глюкоза при поступлении преобразуется в гликоген, вновь превращающийся в глюкозу. Запаса гликогена для покрытия всех затрат не всегда хватает, и это ведет к тому, что источником энергии у человека становится глюкоза в крови.

В нейроне находятся соли натрия, магния, кальция, калия, медь, марганец. Все они участвуют в активации различных ферментов.

Какие бывают нейроны

Существуют различные классификации.

Распространена классификация по числу количества отростков, их расположению.

  1. Мультиполярные нейроны – наиболее многочисленны в ЦНС. Это клетки с одним аксоном и несколькими дендритами.
  2. Биполярные нейроны головного мозга – такие клетки, у которых в наличии по одному аксону и дендриту. Расположены в глазной сетчатке, обонятельной эпителиальной ткани и луковице, слуховом ядре и вестибулярном.

В спинном мозге встречаются и другие виды (безаксонные, псевдоуниполярные).

Ученые выносят отдельно зеркальные нейроны.

Это клетки, в которых возбуждение происходит не только при выполнении действия, но и при наблюдении за его выполнением у другого (эксперименты проводились пока лишь на животных).

Изучение деятельности этих клеток является перспективным направлением в биологии: считается, что они являются основными в процессе обучения языку, понимании действий и эмоций другого человека.

В зависимости от функции, клетки делятся на:

  • афферентные;
  • эфферентные;
  • вставочные.

Отдельно отмечаются также секреторные, функции которых заключаются в продуцировании нейрогормонов (к примеру, в гипоталамо-гипофизарной системе).

Афферентные

Отвечают за передачу сигналов от рецепторов в ЦНС, бывают первичные и вторичные. Расположение тел первых – в спинальных ядрах. Они непосредственно связаны с рецепторами.

Сомы вторичных нейронов расположены в зрительных буграх и ответственны за передачу сигнала в отделы, лежащие выше. Напрямую такие нейроны с рецепторами не связаны, а получают импульсы от других нейроцитов.

Нейрон, относящийся к этой группе, также могут называть – чувствительный, сенсорный, рецепторный.

Реакция клетки проходит 5 стадий:

  1. трансформация импульса внешнего раздражения;
  2. генерирование чувствительного потенциала;
  3. его иррадиация по нервной клетке;
  4. появление генераторного потенциала;
  5. генерирование нервного сигнала.

Двигательные

Эфферентные (двигательные, моторные, центробежные) передают импульс к остальным органам и центрам. Например, нервные клетки двигательной зоны конечного мозга – пирамидные – посылают сигнал мотонейронам спинного мозга.

особенность двигательных нейронов – аксон с большой протяженностью, который обладает высокой скоростью передачи возбуждения. Эфферентные нервные клетки разных отделов мозговой коры связывают между собой эти отделы.

Эти нейронные связи обеспечивают такие внутриполушарные и межполушарные отношения, которые отвечают за функционирование мозга в процессе обучения, распознавания объектов, утомляемости и т. п.

Выделяют преганглионарные и постганглионарные двигательные нейроны вегетативной нервной системы.

Преганглионарные нейроны симпатического отдела расположены в спинном мозге, а парасимпатического – в среднем и продолговатом мозге. Постганглионарные находятся в стенках иннервируемых органах и нервных узлах.

Преганглионарные аксоны (в составе нескольких черепных нервов) образуют синапсы с постагнглионарными нейронами.

Интернейроны

Вставочные нейроциты (ассоциативные, промежуточные, интернейроны) осуществляют взаимодействие между клетками: обрабатывают информацию, которую получают от чувствительных нейронов, отправляют ее к другим промежуточным или двигательным нейронам. Они меньше по разме­рам, чем эфферентные или афферентные, могут быть веретенообразными, звездчатыми, корзинчатыми. Их аксоны короткие, а дендритная сеть обширна.

Это самые распространенные клетки в нервной системе (примерно 95%) и головного мозга, в частности (большая часть всех нейронов больших полушарий – вставочные). Терминали их аксонов заканчиваются на нервных клетках своего центра, что обеспечивает их интеграцию.

Один вид ассоциативных нейроцитов получает информацию от других центров, после чего распространяет ее на клетки своего центра. То, сколько параллельных путей задействовано в передаче сигнала, влияет на время сохранения информации в центре и усиление влияния импульса.

Другие вставочные нейроциты получают сигнал от моторных собственного центра, после чего отсылают его назад в свой же центр. Таким образом, образуются обратные связи, которые позволяют продолжительно сохранять информацию.

Тормозные промежуточные приходят в возбуждение посредством прямых импульсов, которые поступают в их центр, или сигналов, следующих из этого же центра по обратным связям.

У человека и высших животных миелиновая мембрана и совершенный метаболизм обеспечивают незатухающее возбуждение по нервным волокнам. Безмиелиновые оболочки не могут обеспечить скорую компенсацию энергетического расхода на возбуждение, поэтому распространение сигнала идет, ослабевая. Это характерно для животных с низкоорганизованной нервной системой.

Как видно, непосредственными нервными клетками, которые локализованы в головном мозге, являются интернейроны, а остальные (двигательные, в том числе преганглионарные, постганглионарные, и чувствительные первичные и вторичные) регулируют деятельность мозга вне его самого.

Нейрон является структурной единицей нервной системы и, в частности, головного мозга. Сложное строение нервной клетки обеспечивает прием, анализ и посыл информации.

Между нейронами существуют тесные связи, которые обеспечивают слаженную работу всего механизма системы.

Самыми многочисленными в головном мозге являются промежуточные (выделенные по функциональным особенностям) и мультиполярные нейроны (по строению). 

Оцените эту статью:

Всего : 211

4 211

Источник: https://mozgius.ru/stroenie/nejrony-mozga.html

Природа нервных клеток: восстанавливаются они или нет

Ученые изучили деградацию белков в нервных клетках мозга

LexxIam / bigstock.com 

Нервные клетки мозга с 1928 года носят клеймо, данное им испанским нейрогистологом Сантьяго Рамон-И-Халемом: нервные клетки не восстанавливаются.

В первой половине XX века было логично прийти к такому выводу, так как к этому времени учёные знали лишь то, что мозг в процессе жизни уменьшается в объёме, а нейроны не могут делиться. Но наука не стоит на месте, и с тех пор в области нейробиологии сделана масса открытий.

Оказывается, отмирание нервных клеток мозга такой же постоянный и естественный процесс, как и их обновление: в разных участках нервной ткани восстановление происходит со скоростью от 15 до 100% в год.

На основании существующих сегодня данных, учёные смело могут сказать: нервные клетки восстанавливаются, и это научно доказанный факт. В истинности данного суждения мы попробуем разобраться на страницах нашего электронного журнала.

Нервные клетки мозга не восстанавливаются: первое опровержение

Нервные клетки мозга стали заложниками научного авторитета. Сегодня уже ставшее крылатым утверждение испанского учёного многие люди с самого детства воспринимают как истину.

А всё почему? Будучи нобелевским лауреатом 1906 года, Сантьяго Рамон-И-Халем пользовался большим уважением у современников. Поэтому его предположение о не восстановлении нервных клеток долгое время никто не решался опровергнуть.

И лишь к концу прошлого столетия (только к 1999 году) сотрудники факультета психологии Принстонского университетаЭлизабет Гоулд и Чарлз Гросс доказали с помощью эксперимента, что зрелый мозг может продуцировать новые нейроны в количестве нескольких тысяч в день, причём этот процесс, именуемый нейрогенезом, происходит в течение всей жизни. Результаты исследований учёные опубликовали в авторитетном журнале «Science».

designua / bigstock.com

Нейробиология – прогресс через 100 лет

Опыты учёные проводили на обезьянах – генетически похожих на людей предках. Чтобы обнаружить новые нервные клетки мозга, Гоулд и Гросс ввели приматам специальное вещество-метку BrdU. Отметим, что эта метка включается исключительно в ДНК тех клеток, которые активно делятся. После инъекции, в разное время (от 2 часов до 7 дней), исследователи тестировали кору головного мозга подопытных.

Исполнение когнитивных функций заставляет нейроны делиться

Новые клетки с ДНК, содержащие BrdU, были обнаружены в трех разных зонах головного мозга из четырёх тестируемых: в префронтальной, темпоральной и задней париетальной областях. Известно, что все эти области отвечают за когнитивные функции, то есть планирование, реализацию кратковременной памяти, узнавание объектов и лиц и пространственную ориентацию.

Интересно, что ни одной новой клетки не образовалось в стриальной коре, которая ответственна за самые первые, более примитивные, операции, связанные с визуальным анализом.

В связи с этим, Гоулд и Гросс предположили, что новые клетки могут быть важны для процесса обучения и памяти, являясь чистыми «листами бумаги», на которых записывается новая информация и новые навыки.

Но это ещё не всё

Наблюдения за «новичками» показали наличие у них длинных отростков – аксонов, а также способность узнавать определенные белки, которые являются нейроноспецифичными. За счёт этого учёные смогли сделать вывод, что вновь образованные клетки обладают всеми характеристиками нейронов.

designua / bigstock.com

Нейрогенезис существует. Окончательные результаты исследований Гоулд и Гросса

Как пояснили Гоулд и Гросс, новые клетки начинали размножаться в области мозга, которая называется субвентрикулярная зона (svz), и уже оттуда мигрировали в кору – к местам их постоянного пребывания, где и созревали до взрослого состояния.

Другими учёными уже было установлено, что svz – источник нейрональных стволовых клеток, – клеток, которые могут дать жизнь любой специализированной клетке нервной системы

Результаты исследований Гоулд и Гросса свидетельствуют о том, что нейрогенезис есть, и он играет очень важную роль в реализации высшей нервной деятельности головного мозга.

Гэйдж и Эриксон: нервные клетки мозга появляются в гиппокампе

Исследования Фреда Гэйджа из Салковского института биологических исследований (Калифорния) и Питера Эриксона из Салгренского университета (Швеция) подтвердили возможность появления новых нервных клеток в гиппокампе взрослых приматов, включая человека.

Гиппокамп – часть лимбической системы головного мозга. Участвует в механизмах формирования эмоций, консолидации памяти (то есть перехода кратковременной памяти в долговременную)

Учёные изъяли гиппокампальную ткань у пяти пациентов, которые умерли от рака. В своё время этим пациентам ввели инъекцию BrdU, чтобы найти раковые клетки.

Гэйжд и Эриксон у всех умерших обнаружили большое количество нейронов, помеченных BrdU в гиппокампальной ткани. Важно, что возраст этих людей перед смертью был в пределах 57-72 лет.

Это доказывает не только то, что нервные клетки восстанавливаются, но и то, что они образуются в гиппокампе в течение всей жизни человека.

Аутоиммунные лейкоциты восстанавливают нервные клетки. Исследование израильских учёных

К 2006 году появилось много доказательств того, что нервные клетки всё-таки восстанавливаются. Но никто, кроме израильских учёных, прежде не задавался вопросом: а как мозг узнаёт, что пора начать процесс регенерации?

Озадачившись этим вопросом, исследователи перебрали все виды клеток, которые были обнаружены ранее в голове у людей. Успешным оказалось изучение одного из подвидов лейкоцитов – Т-лимфоцитов.

Специалисты предположили, что эти аутоиммунные лейкоциты, в основе которых лежат реакции иммунитета, направленные против собственных органов или тканей, занимаются не разрушением, а восстановлением нервной ткани.

Учёные сделали предположение, исходя из факта, что при повреждениях нервной ткани аутоиммунные Т-лимфоциты помогают собственным лейкоцитам – резидентам мозга. Они вместе уничтожают вредные вещества, образующиеся в поврежденных участках.

Верна ли теория?

Чтобы проверить теорию, группа во главе с профессором Шварц, провела три серии экспериментов с мышами. Животных помещали в среду, стимулирующую их умственную и физическую активность. Для объективности результатов использовались три вида животных.

У здоровых мышей во время опытов начиналось усиленное формирование нервных клеток в гиппокампе – области головного мозга, отвечающей за память (это опять же доказывает верность исследований Гэйджа и Эриксона).

Затем ученые повторили эксперимент, только с мышами, страдающими серьезной лейкопенией — дефицитом лейкоцитов (в том числе Т-лимфоцитов) в крови. У них в аналогичных условиях образовалось значительно меньше новых нервных клеток.

Третий эксперимент провели на мышах, обладающих всеми важными лейкоцитами, за исключением T-лимфоцитов. И получили результат, идентичный второй части экспериментов.

Пониженное формирование нервных клеток подтвердило, что T-лимфоциты — существенные факторы нейрогенезиса.

Причем способствовали формированию новых нейронов именно T-лимфоциты – аутоиммунные «убийцы клеток». Именно они отдавали первичную команду на восстановление нервных клеток.

Для подтверждения своего вывода ученые ввели T-лимфоциты мышам с лейкопенией. И процесс формирования клеток мозга ускорился.

guniita / bigstock.com

Восстанавливается по 700 нейронов в день. Исследования шведских учёных

Скорость, с которой восстанавливаются нервные клетки, измерили шведские ученые из Каролинского института. Оказалось, что она может достигать 700 новых нейронов в день.

К такому выводу учёные пришли в результате долгих исследований. Специалистов заинтересовала ситуация, происходившая в 50-е годы прошлого столетия. В это время проводились наземные ядерные испытания. Тогда они сильно навредили не только окружающей среде, выпустив в атмосферу радиоактивный изотоп – углерод-14, но и нанесли ущерб здоровью человека.

Научные сотрудники изучили нервные клетки людей, заставших испытания. Как выяснилось, они впитали в себя изотоп в повышенной концентрации, и он навсегда встроился в цепочки ДНК. Углерод-14 позволил определить возраст клеток. Выяснилось, что нервные клетки появлялись в разное время. А это значит, в течение всей жизни, наряду со старыми, рождались и новые.

И старость может быть в радость

На прошедшем недавно в Санкт-Петербурге Всемирном конгрессе психиатров известный немецкий нейробиолог профессор Геттингенского университета Гарольд Хютер заверил:

«Нервная ткань восстанавливается в любом возрасте. В 20 лет процесс идет интенсивно, а в 70 – медленно. Но идет».

Ученый привел в пример наблюдения канадских коллег за монахинями преклонного возраста. Специалисты наблюдали за женщинами 100 и более лет. Исследования их головного мозга на магнитно-резонансной томографии показали, что всё в порядке, и никаких проявлений старческого слабоумия нет.

По словам немецкого профессора, всё дело в образе жизни и мышлении этих женщин, которые постоянно чему-то учатся и учат. Монахини по своей натуре скромны и имеют устойчивые представления об устройстве мира.

Они придерживаются активной жизненной позиции и молятся, рассчитывая изменить людей к лучшему. Впрочем, как утверждает Гарольд Хютер, таких результатов может добиться каждый, ухаживающий за собой, человек.

Итак, данные результаты исследований, которые свидетельствуют о том, что нервные клетки всё-таки восстанавливаются, помогают развеять не только народный миф. Они открывают новые пути лечения таких заболеваний нервной системы, как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, болезнь Хантингтона.

Известно, что эти заболевания характеризуются тем, что нервные клетки либо погибают, либо теряют свою функцию. Недуг начинает прогрессировать, когда потеря нейронов достигает критического уровня.

Возможно, с помощью научных открытий в области нейробиологии ученым удастся найти способы воздействия на нейрогенез.

А значит, появится возможность помочь людям, мучающимся от «нервных» болезней, искусственно активировав производство новых нейронов в определенных областях мозга.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: https://sciencepop.ru/vosstanavlivayutsya-ili-net-kak-nauka-obyasnyaet-prirodu-nervnyh-kletok/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.